Sebagai salah satu teknologi inti di bidang pengolahan air modern, teknologi pemisahan membran memainkan peran penting dalam pemurnian air minum, pengolahan air limbah industri, desalinasi air laut, dan bidang lainnya dengan keunggulan efisiensi tinggi, penghematan energi dan perlindungan lingkungan.
I. Mikrofiltrasi (MF): Filtrasi fisik hambatan dasar
Kisaran ukuran pori membran mikrofiltrasi adalah {{0}}. 1-10 mikron, dan terutama bergantung pada mekanisme skrining untuk mencegat materi yang ditangguhkan, bakteri (seperti Escherichia coli, dll.) Dan koloid partikel besar. Perbedaan tekanan operasinya biasanya 0,7 bar, dengan konsumsi energi rendah, yang cocok sebagai proses pretreatment.
Efisiensi Retensi: Mikrofiltrasi dapat mempertahankan lebih dari 99% partikel dengan ukuran partikel> 0. 1 mikron, tetapi memiliki kapasitas retensi terbatas untuk virus (seperti 20-300 nm norovirus).
Skenario aplikasi: Mikrofiltrasi dapat mengurangi kekeruhan menjadi kurang dari 0. 1ntu dalam pengolahan air minum, dan laju penghilangan bakteri melebihi 95%; Ketika digunakan untuk klarifikasi jus di industri makanan, ia dapat mempertahankan lebih dari 90% zat rasa.
Keterbatasan: Tidak dapat menghilangkan bahan organik terlarut (DOM) dan polutan ionik (seperti kalsium dan ion magnesium), dan membutuhkan proses selanjutnya untuk mencapai pemurnian yang mendalam.
Ii. Ultrafiltrasi (UF): Pemisahan zat makromolekul yang akurat
Ukuran pori dari membran ultrafiltrasi dikurangi menjadi 0. 002-0. 1 mikron (sesuai dengan berat molekul 1000-100000 daltons), dan protein, koloid dan beberapa virus dicegat melalui efek ganda dari skrining fisik dan permukaan adon permukaan. Perbedaan tekanan operasinya ditingkatkan menjadi 1-7 bar, membutuhkan konsumsi energi yang lebih tinggi.
Kinerja retensi: Tingkat retensi bahan organik makromolekul dengan berat molekul> 10kDa (seperti asam humat) melebihi 90%, tetapi hampir tidak memiliki efek retensi pada ion monovalen (Na⁺, CL⁻).
Efisiensi Ekonomi: Biaya sistem ultrafiltrasi untuk mengolah satu ton air dalam pasokan air kota adalah tentang 0. 3-0. 5 yuan, yang 20% lebih rendah dari proses penyaringan pasir tradisional.
Aplikasi Khas: Pengolahan air limbah medis dapat menghilangkan lebih dari 90% mikroorganisme patogen, yang memenuhi "standar pelepasan untuk polutan air di lembaga medis". Ketika pretreatment air laut dikombinasikan dengan osmosis terbalik, umur membran RO dapat diperpanjang sebesar 30%-40%.
AKU AKU AKU. Nanofiltrasi (NF): Membran multifungsi untuk pemisahan selektif
Ukuran pori dari membran nanofiltrasi adalah sekitar 1nm (sesuai dengan berat molekul 200-400 da), yang memiliki efek penyaringan dan pengisian daya. Tingkat retensi ion divalen (seperti Ca²⁺, SO₄²⁻) setinggi 90%-98%, tetapi tingkat penghapusan ion monovalen (seperti Na⁺) hanya 20%-80%. Tekanan operasi ditingkatkan menjadi 3. 5-16 bar, yang membutuhkan penggerak tekanan sedang dan tinggi.
Efisiensi desalinasi: Tingkat retensi magnesium sulfat (MGSO₄) dapat mencapai lebih dari 95%, sedangkan natrium klorida (NaCl) hanya 40%-70%. Fitur ini membuatnya sangat menguntungkan dalam pelunakan air keras.
Perbandingan Konsumsi Energi: Konsumsi energi nanofiltrasi adalah sekitar 50% -70% dari osmosis terbalik. Misalnya, saat mengolah air payau, konsumsi listrik nanofiltrasi per ton air adalah 1. 2-2. 5kWh, sedangkan osmosis terbalik membutuhkan 2. 5-4 kWh.
Penghapusan Chroma: Setelah pabrik air permukaan mengadopsi nanofiltrasi, kroma dikurangi dari 30 pt-co menjadi di bawah 5 pt-co, dan tidak ada oksidan kimia yang ditambahkan.
Perawatan Bahan Radioaktif: Tingkat retensi radium (RA²⁺) melebihi 98%, secara signifikan mengurangi risiko radioaktivitas air tanah.
Iv. Reverse Osmosis (RO): Teknologi desalinasi yang sangat tepat
Ukuran pori membran osmosis terbalik<0.1nm, which only allows water molecules to pass through, and almost completely blocks soluble salts (salinity rejection rate>95%) and organic matter with a molecular weight>100da. Tekanan operasinya bervariasi dengan salinitas air saluran masuk. Perawatan air payau membutuhkan batang 5-20, dan desalinasi air laut setinggi 50-84 bar.
Kapasitas desalinasi: Membran RO komposit dapat menghapus 99,7% air laut (TDS 35000mg\/L), dan TDs air yang diproduksi<500mg/L, meeting the WHO drinking water standard.
Analisis Biaya: Dalam proyek desalinasi air laut global, teknologi RO menyumbang lebih dari 65%, dan biaya per ton air telah turun menjadi 3. 5-6 yuan, yang 60% lebih rendah dari metode distilasi.
